Automatyka w 2020 roku, część 2. Cyfrowa epoka produkcji przemysłowej

Brent Stromwall – doświadczony inżynier, z certyfikatem zawodowym w zakresie zarządzania projektami, wiceprezes firmy Polytron Inc. – ocenia, że do 2020 r. produkcja przemysłowa wejdzie w prawdziwą erę cyfrową.
Zanim jednak do tego dojdzie, jak pisze: „producenci muszą zapewnić bardziej specjalistyczny i zaawansowany dostęp do materiałów technicznych i referencyjnych, tak aby operatorzy i technicy produkcji mogli być lepiej przygotowani do działań produkcyjnych i obsługi technicznej maszyn oraz urządzeń, działających zarówno według starej, jak i nowej technologii. Bez możliwości zdobycia praktycznej wiedzy operacyjnej i technicznej na temat obsługi maszyn i urządzeń młodsza kadra zawodowa nie odniesie sukcesu i będzie niezdolna do wykonywania pracy i obsługi technicznej infrastruktury zakładowej”. Oto komentarze Brenta Stromwalla dotyczące nieodległej przyszłości.
Produkcja automatyczna w 2020 r. – widoki na dziś 
W ostatnich latachw dyskusjach na tematy związane z produkcją przemysłową często pojawiały się takie sformułowania, jak: „inteligentne wytwarzanie”, „rewolucja przemysłowa 4.0”, „produkcja zaawansowana”, „Internet przemysłowy” itp. Epoka cyfrowa w produkcji wykorzysta nowoczesne technologie do tworzenia systemów wizualizacji 3D i analizy danych oraz do budowy wielopoziomowych narzędzi współdziałania, tak aby zoptymalizować i lepiej zarządzać procesem produkcji – od poziomu obiektowego, procesowego, do poziomu nadrzędnego i pakietu oprogramowania C-Suite. Niektóre technologie wytwarzania, jakie będą obowiązywać w roku 2020, są wdrażane już dziś. Są to:

  • najnowocześniejsza bezprzewodowa sieć przemysłowa, z jeszcze większą niż dotąd przepustowością łącza, mająca zapewnić zwiększony poziom bezpieczeństwa;
  • integracja całego systemu produkcji, od łańcucha zaopatrzenia do dystrybucji;
  • wizualizacja systemów zakładowych dla podniesienia sprawności operacyjnej;
  • szybszy dostęp, w czasie rzeczywistym, do danych procesu produkcji;
  • systemy predyktywnego utrzymania ruchu maszyn i urządzeń, tworzone w celu zachowania zrównoważonego działania, nieprzerwanej pracy i dostępności usług aktywów zakładowych.

Osiem kluczowych obszarów rozwoju
Przewiduję rozwój automatyki w następujących ośmiu zakresach technologicznych:
Zrównoważony rozwój. Producenci potrzebują aplikacji dostępu do danych już w momencie podejmowania decyzji odnośnie monitorowania energii, sprawności operacyjnej i predyktywnej obsługi technicznej. Niezbędne dane procesowe muszą być przesyłane w czasie rzeczywistym, do właściwej osoby, w odpowiednim momencie.
Lepsza komunikacja ludzi i urządzeń. Ewoluujące środowisko produkcyjne wymaga stosowania niezawodnej komunikacji i współdziałania załogi z technologiami zintegrowanymi, takimi jak: Internet Rzeczy, działania w chmurze obliczeniowej, mobilność i automatyczny przepływ zadań. Wszystko w celu stworzenia szybszego niż dotąd i bardziej inteligentnego środowiska pracy.
Lepsze narzędzia bezpieczeństwa sieciowego. Gdy dane przesyłane będą z punktów dostępowych umieszczonych na terenie całego zakładu, wielowarstwowa i złożona technologia bezpieczeństwa głównego nurtu transferowego stanie się czymś zupełnie innym niż obecna, jednowymiarowa ochrona komunikacji sieciowej.
Aktualizacja oprogramowania sieciowego. Bardziej inteligentne urządzenia niż dotąd, wzrost znaczenia sieci komunikacji bezprzewodowej i zintegrowane użycie danych wymagają zastosowania bezpiecznego, skalowalnego, zrównoważonego i solidnego „kręgosłupa” dla produkcji przemysłowej. Aktualizacje wspierają bardziej intuicyjny sprzęt/oprogramowanie, zaprojektowane w celu otrzymania wyższego stopnia automatyzacji i skutecznego dostępu do danych sieciowych. Ta nowa struktura sieciowa połączy za pomocą światłowodów i nowego okablowania otwartą architekturę komputerową i oprogramowanie sprzętowe. W ten sposób powstanie trwała sieć komputerowa, gotowa, aby pobierać dane i przesyłać je do maszyn oraz urządzeń rozmieszczonych w hali produkcyjnej oraz przesyłać informacje do nadrzędnego poziomu zarządzania.
Intuicyjne interfejsy HMI wraz z kartami wyników pracy i narzędziami szkoleniowymi. Starzejąca się kadra pracownicza i brak wykwalifikowanych pracowników, którzy mogliby zająć zwalniane miejsca pracy, to już teraz priorytetowe wyzwanie dla producentów. Są i będą potrzebne treningowe moduły komputerowe, oparte na wspomaganiu prac związanych z interakcją człowieka z maszyną, za pomocą interfejsu HMI. Niezwykle ważnym elementem staną się intuicyjne interfejsy HMI i karty wyników pracy.
Bezpieczeństwo maszynowe. Aktualizacja oprogramowania osprzętu produkcji w celu podniesienia standardu bezpieczeństwa starszych urządzeń będzie w ciągu kilku następnych lat najwyższym priorytetem dla producentów przemysłowych. Technologia zintegrowanego bezpieczeństwa maszynowego pomaga zarówno w ochronie samych maszyn, jak i młodszej kadry pracowniczej, pozwala na ograniczenie liczby wypadków podczas pracy i skraca czas nieplanowanych przestojów, związanych z incydentami grożącymi wypadkiem. Wszystko to w istotny sposób zwiększa efektywność produkcji w warunkach ostrej konkurencji na rynku.
Predyktywne analizy danych. Aktywne zarządzanie jest niezbędne do tego, aby osprzęt produkcyjny w zakładzie działał sprawnie, w sposób elastyczny i zrównoważony. Szybsza odpowiedź na żądania klientów, możliwa dzięki bezpiecznym i niezawodnym produktom, zagwarantuje producentom przetrwanie w ich branżach przemysłowych. W dodatku z dnia na dzień rośnie zapotrzebowanie na możliwość śledzenia procesów w czasie i na lepszą jakość danych procesowych. Elastyczna technologia produkcji staje się niezbędna do lepszego zarządzania kosztami wytwarzania.
Żywotność produktu i aktualizacje. Starzenie się sprzętu i technologii wytwarzania jest kluczową sprawą dla urządzeń produkcyjnych. Ocenia się, że 75% spośród wszystkich fabryk w Stanach Zjednoczonych liczy sobie ponad dwadzieścia lat. Sprzęt i technologia wymagają więc wymiany na bardziej nowoczesne, „inteligentne” sterowniki i napędy, dla zapewnienia właściwej wydajności procesów produkcji.
CZYTAJ WIĘCEJ O AUTOMATYCE W ROKU 2020 >>